大口徑綜合巡天望遠鏡

大口徑綜合巡天望遠鏡

負責大型科技項目的美國官員日前宣布,一種可以夜復一夜跟蹤觀察,並可進行高清晰數碼拍攝的強力望遠鏡——“大型綜合巡天望遠鏡”(LSST)有望在智利建成。該官員進一步表示,若該項目能夠獲得它所需要的資金支持,此望遠鏡將於2012年正式投入運營。

介紹

(圖)全景巡天望遠鏡模擬圖全景巡天望遠鏡模擬圖

這台史上最牛望遠鏡還將擔負起迄今為止,人類在探索太空方面最雄心勃勃的一次嘗試——斯隆數字巡天計畫。該計畫最初在新墨西哥州山頂啟動,自1998年以來,已經傳回了約25TB之多的數據, 其中大多數是圖片。至今它已經精確測量出了百萬個星系和偶們的距離,外加發現了50萬個類星體。但這部分斯隆計畫中使用的鏡片的牛B程度僅為大口徑綜合巡天望遠鏡鏡片威力的十分之一,而視野也只是其七分之一。儘管斯隆沒日沒夜不辭辛勞,但指望它把整個夜空都拍一遍就太抬舉它了,科學家們絞盡腦汁,想找出能夠改變它的東西。

而這台還在醞釀中的史上最牛望遠鏡,每三天就可以把整個

(圖)大口徑綜合巡天望遠鏡大口徑綜合巡天望遠鏡

天空掃一遍。在她蒐集來的海量信息中肯定潛藏著那些沒人能想到的東西——前提是天文學家們能支出個招來教會他們的電腦查找以前沒有的天體。這樣規模的收集天文數據還是頭一回,普林斯頓天體物理學家羅伯特·厄普頓說,他曾負責檢查斯隆的資料處理,現在忙著設計這台望遠鏡。而大口徑綜合巡天望遠鏡將帶來的新圖片資料可以讓他和他的同事觀測到超新星爆炸,找到潛水的彗星,甚至還能抓到那些一門心思想撞地球的小行星呢。

優勢

(圖)大口徑綜合巡天望遠鏡大口徑綜合巡天望遠鏡

超大鏡片照顧太空死角

口徑達8.4米的大型綜合巡天望遠鏡計畫安置於智利北部高達2700米的塞隆·帕切翁山巔(Cerro Pachon),而此山巔已有一架口徑達8米的南雙子星望遠鏡(GeminiSouth telescope)。據介紹,一般天文台的望遠鏡難以同計畫中的大型綜合巡天望遠鏡“平起平坐”。

多數望遠鏡僅是通過一個超大號鏡片以及數個小型鏡片來聚光,而大型綜合巡天望遠鏡則利用三個足夠碩大的鏡片來完成聚光使命,它們的口徑分別為8.4米、3.4米以及5.0米。這意味著大型綜合巡天望遠鏡能夠觀測到其他望遠鏡所無法顧及的角落,這就如同,“當別人僅僅只看到蝴蝶的翅膀在振動,而你觀測到的是它每分鐘的振動次數以及它振動時所展現的美感。”對此,LSST項目經理唐納德·斯維尼表示:“大型綜合巡天望遠鏡擁有(我們需要的)3個超大號鏡片,這樣我們就不會為一些太空區域的邊邊角角而‘抓狂’”。

由於配備了超大號鏡片,大型綜合巡天望遠鏡能夠窺測極為遙遠的銀河系,看看它究竟有多少光芒被暗物質給“順走了”;它還可以衡量暗能量如何輕易地影響銀河系中的“群英”,這樣的優勢必將令我們期待,畢竟,銀河系中的暗現象仍是一個未解開的謎。

數位相機“任勞任怨”

大型綜合巡天望遠鏡“內藏”一架達30億像素的數位相機,這樣可以較輕鬆地鎖定浩瀚無邊、令人充滿好奇的整個太空世界,它每晚能完成30千兆的拍攝任務。這樣的優勢能夠便於天文學家檢測那些太空里患有“多動症”、飄忽不定的物體,例如靠近地球的小行星。斯維尼向英國《新科學家》網站表示:“這架望遠鏡不僅能夠觀測到比此前望遠鏡所觸及領域的更為廣闊的空間,而且它還可以‘任勞任怨’地進行反覆操作。”

據介紹,配備數位相機的望遠鏡有助於天文學家對那些混跡於太陽系之外、“神龍見首不見尾”的物體“多加關注”;它還有助於天文學家檢測和地球同樣肥瘦、但比冥王星離太陽遠10倍的行星,從而檢驗眾多富有爭議的“江湖傳言”,比如有猜測顯示眾多和地球同樣型號的行星在太陽系年輕時就分道揚鑣,浪跡於太空各處。

難題

(圖)大口徑綜合巡天望遠鏡大口徑綜合巡天望遠鏡

大鏡片中再套小鏡片

圍繞口徑達8.4米鏡片的工作將於2008年開工,屆時主要是在美國亞利桑那州史都華天文台鏡片實驗室(the MirrorLabatSteward Observatory)進行具體操作。儘管大型綜合巡天望遠鏡有著太多的迷人之處,然而建造這樣的一架望遠鏡“不亞於重建一座龐貝古城”,它的難處在於鏡片製作和資金的籌措。

特種玻璃經熔化後在一個蜂巢模具內進行每分鐘7次的鏇轉,慢慢成型,這並不是整個製作工藝中的關鍵所在,其核心技術在口徑為8.4米的鏡片中央處為口徑為5米的鏡片騰出足夠藏身空間。

全部三個鏡片最終必須以堪稱完美的方式來列隊。

目前僅籌資3000萬美元

資金問題是這項工程的另一個重大障礙,它令項目官員極為頭疼。據估計,建造這么一架大型綜合巡天望遠鏡將耗資3億美元,截至目前,負責望遠鏡項目的官員從私人捐助者籌資僅3000萬美元。

我們希望資金的缺口能由聯邦政府來填充。斯維尼如此表示。大型綜合巡天望遠鏡項目團隊已向美國國家科學基金會和能源部遞交了尋求資金支持的申請,美國國會還將就該項目進行討論。

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